接缝密封技术规范的缺失是建筑接缝渗漏的根源

作者: 澳门新葡  发布:2019-10-23

用“十缝九漏”形容建筑接缝密封状况可能过分,但接缝渗漏是建筑质量中的顽症确是不争的事实。由于我国尚未建立建筑接缝密封设计和施工相关的技术规范和验收标准,缺失对建筑接缝应力、变形位移及其它因素分析和计算的指导性文件,所以建筑规范中涉及的接缝密封往往只简单地规定“嵌填弹塑性密封胶”,无法指导建筑接缝实现可靠密封。实现有效可靠地密封,必须建立建筑接缝密封设计、施工和工程验收规范性文件。本文综合国外有关接缝密封技术规范对接缝密封的考虑,通过分析探讨建立我国建筑接缝密封技术规范的必要性。 一 接缝密封技术规范在建筑标准中的缺失 任何建筑都存在接缝,有些是人为设置,有些是自然形成,密封是处理接缝的重要技术措施,密封可靠性和耐久性不仅涉及到建筑节能、防水、防火、防腐蚀和耐久性,影响居住舒适性和维修费用,甚至涉及到建筑{TodayHot}安全。在众多的建筑标准中都涉及到接缝密封,目前已知的有屋面工程技术规范(GB 50345-2004)、《地下工程防水技术规范》、《工业建筑地面设计规范》、《地面楼面工程施工及验收规范》、《屋面工程施工及验收规范》、《混凝土结构工程施工及验收规范》《外墙饰面砖工程施工及验收规程》《砌体结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》、〈建筑地基基础设计规范〉、〈建筑抗震设计规范〉等,但这些标准只能提出有关接缝密封的要求和原则,涉及密封技术措施时大多规定“嵌填弹塑性密封胶”,这种简单化的规定客观上产生一种误导——似乎可以不管建筑接缝的工作环境和尺寸大小,不管密封胶的弹性和塑性大小,也不管密封胶对位移的承受能力,只要嵌填接缝就能保证密封。许多无效密封和渗漏可能同这种简单化的处理有关。国外已有可供借鉴的关于建筑接缝密封规范和选材标准,涉及的内容包括接缝各种因素影响的综合分析方法和验算方法,合理设定密封接缝宽度、深度和间隔距离的计算公式,密封胶类型、级别和次级别的正确选择方法,接缝密封施工、养护和维护程序和检查验收标准。该主体内容和范围只能是独立的标准,能为其他建筑规范引用,但不能也无法由其他标准涵盖,我国建筑标准中缺失这样的建筑接缝密封技术规范。 二接缝密封考虑的主要因素 接缝密封必须考虑密封胶的能力,考虑接缝的行为以及影响密封功能的诸多因素和多因素的综合作用,这些作用的一个特点是诱发各种位移和相关效应,导致接缝密封胶改变形状并施加应力。在接缝设计中应考虑的主要因素可归纳如下: 1.建筑接缝位移的相关因素 1)材料及系统的锚固——墙体锚固的种类、位置对密封接缝产生的影响。 2)热位移——大气温度变化、阳光照射及雨水浸润或蒸发等引起建筑物构件的体积变化,从而引起相应接缝的尺寸变化,导致密封胶的扩张-闭合,产生相应的位移作用。其中热位移是引起材料尺寸变化的主要影响因素,在建筑使用期的不同阶段必须正确计估温度变化导致的热位移。对一个建筑物来说,{HotTag}考虑温度变化的过程包括: 施工中的温度变化 未使用和未装配时的温度变化 使用和装配后的温度变化 在这些过程中不同的建筑有不同的环境条件,应根据不同的建筑材料和建筑体系,考虑这些过程中产生热位移的较大值。根据建筑过程和材料及构件系统种类,确定所要求的接缝位置和接缝尺寸。 3) 潮湿溶胀——有些材料的性能会随着内部水分或水蒸气含量的多少发生变化,有的材料吸水后尺寸会增长,干燥后尺寸又会缩短。有些伸缩变化可能是可逆的,有些可能是不可逆的。 4)荷载运动——包括活动荷载和固定荷载运动、风荷载运动和地震运动产生的动荷载,引起建筑构件的运动,导致接缝尺寸变化产生的位移。 5)密封胶固化期间的运动——密封胶固化期间所发生的位移运动可能改变密封胶的性能,包括密封胶的拉伸强度、压缩强度、模量及与基材的粘结性,也包括外观的变化,包括密封胶表面或内部产生裂缝,内部产生气泡等,都会对密封胶较终承受位移的能力产生不利影响。接缝计算和设计是建立在已固化密封胶的基础上,如果施工时不能避免密封胶固化期间发生位移,那么应该进行适当的补偿,包括施工时施加保护措施,使密封胶尽可能在不发生位移的期间内固化,或测试密封胶在固化期间发生位移导致的性能变化,在接缝设计中采取必要的措施进行必要的补偿。

建筑接缝密封胶的选择具体内容是什么,下面本网为大家解答。

随着建筑的发展墙体材料的多样化,建筑功能要求不断完善,结构接缝的处理和密封要求更加突出,如何处理建筑接缝才能达到比较满意的密封效果。本文从选择密封胶的基本原则入手详细阐述了在接缝设计中如何选用结构密封胶。摘要:随着建筑的发展墙体材料的多样化,建筑功能要求不断完善,结构接缝的处理和密封要求更加突出,如何处理建筑接缝才能达到比较满意的密封效果。本文从选择密封胶的基本原则入手详细阐述了在接缝设计中如何选用结构密封胶。 关键词:接缝 密封胶 选择原则 模量 0 引言 接缝设计是整个结构设计的组成部分。几乎任何建筑都有接缝,事实上,由于设计选材的不当,即使使用优质材料、精心施工也难以奏效。实践证明,满足主要功能要求,达到预期效果的成功接缝,主要是正确的设计和恰当的选材,在取舍时要充分考虑到接缝的自由运动位移并设置适应位移和环境要求的密封。 1 选择密封胶的基本原则 1.1 选择时应首先考虑密封胶的以下条件:①良好的防渗透性能;②良好的嵌填施工性能;③与接缝基材相容不污染,有稳定的粘接性能,不发生粘附破坏,在应力集中的边角区或其他局部区不剥离;④能承受接缝位移和随位移速率变形,经反复循环变形后保持并恢复原有性能和形状;⑤在受力变形中不发生内聚破坏;⑥在使用温度下不发生过度永久变形、不软化或发粘,也不发生硬化和过度脆化;⑦具有合理的使用寿命,足够的耐老化、耐气候性。 1.2 依据接缝设计功能要求、位移量和接缝宽度,选择功能适用、经济合理、性能和位移能力满足要求的密封材料;当选择的密封材料不能满足接缝设计位移量时,应适当修改设计加大接缝宽度(增加用胶量),减少接缝相对位移,保证接缝的耐久密封。示例如下: 1.2.1 混凝土屋面接缝 为防止屋面裂缝、上拱、女儿墙被挤出等结构破坏引起防水失效,混凝土屋面设定伸缩缝,若屋面构件长度20米,阳光直射温差可达80℃,伸缩位移计算值为16mm;当设定伸缩缝间隔距离为3m时,计算接缝的理论位移量约5mm;设定接缝宽度为25mm,所选用的密封胶至少具有±12.5%的位移能力。 1.2.2 饰面砖外墙接缝 按规范要求设置饰面砖外墙伸缩缝(变形缝),用于控制构件基体因沉降、震动、温度和湿度变化等因素伸缩变形及位移运动。按每开间设置一道竖向伸缩缝,每层设一道水平伸缩缝,将接缝伸缩运动产生的位移控制在设计部位,伸缩缝的深度达到基体。保证接缝密封材料能够承受接缝位移,接缝宽度为15mm—25mm,接缝宽度简化的计算按W>△L/ε δ计算。 其中W—缝宽; △L—基体伸缩位移量; ε—密封材料位移量; δ—接缝施工误差,(一般取2mm)。 其中△L=L·а·△T L—构件基本长度; а—构件基体材料热膨胀系数(mm/℃·mm); △T—使用温度范围,(一般选83℃)。 设混凝土构件基体热膨胀系数为10×10-6mm/℃·mm,长度为3m,△T为83℃,选用位移能力20%的密封胶,理论计算接缝宽度至少为: W>△L/ε δ=(3000×10×10-6×83)/20% 2=12.45 2=14.45 本例若用位移能力为10%的密封胶,则理论接缝宽度应大于(3000×10×10-6×83)/10% 2=24.9 2=26.9mm。 2 结构密封胶的选择原则 以玻璃幕墙为例,结构密封胶的功能不仅起密封作用,还要将玻璃及其他材料同结构框架粘接在一起,向结构体系传递玻璃所受荷载并适应玻璃及支持框架之间发生的位移。设计选材不仅要求密封胶密封接缝还必须有足够的强度和一定的柔性,也就是要求密封胶的弹性模量介于某一用途所必须的最高值和最低值之间;当某一结构密封胶被指定采用,设计应据荷载、位移量及该结构胶的模量特性,确定结构和接缝构造尺寸。现在结构密封胶具有能在广泛范围内应用的功能,如果用于指定的玻璃幕墙建筑,选用的材料就必须具备可以接受的模量。 2.1 最低模量计算 结构密封胶允许的最低模量(最软和允许的最大柔性),当密封胶受力达到设计应力时,密封胶应有足够的刚度,将玻璃板件保持在支撑定位块上,极限状态是当负风压支撑玻璃板重量的定位块实际支撑范围。由于玻璃板件周边应力分布不均匀,应精确计算设计风压荷载下密封胶所受最大应力为Scale=(Ls/2)×W/B (2-1) 式中Scale—密封胶在设计风荷下的计算应力(kPa); Ls —玻璃板最短bianco长度; W—设计风压载荷(kPa); B—密封胶粘接宽度。 这一条件下密封胶外方向产生的最大应变或百分伸长(εal)与其对应的最低模量用公式2-2求得: Emin= Scale/εal (2-2) Emin—最低模量(kPa); Scale—结构密封胶设计荷载下所受压力(kPa); εal—密封胶外方向允许应变。 2.2 最高模量的计算 密封胶的最高允许模量(最大硬度或最小允许柔性)决定以下要求:即结构密封胶有足够的柔性,以适应风压应变和玻璃板—支撑金属框架之间热位移,使应力不致超过设计参数。在应用中,玻璃板件安置在支撑定位块上,玻璃板件的应变不可能向下扩张,结构胶接缝的热位移空间仅限于玻璃板件顶端。忽略支撑框架的位移(使计算更安全),该玻璃板件将按公式2-3沿垂直方向伸缩。 △L=L·△T·Ct (2-3) 式中△L—玻璃板件长度变化; L—玻璃板件原始长度; △T—温度变化; Ct—热膨胀系数(l/℃)。 以上计算的热位移是垂直于结构接缝深度方向发生的剪切位移。矢量叠加按勾股弦定律(式2-4)近似计算,结构密封胶的实际叠加应变如下: εcomb=[√△L2 (D D·εal)2-D]÷D (2-4) 式中εcomb—叠加应变; △L—玻璃板件长度变化; εal—密封剂外向最大允许应变; D—密封剂最大深度。 由上式求得的叠加应变,保证不过量拉伸密封胶,在该应变下,模量应保持密封胶应力小于设计拉伸应力,密封胶的最高模量按式(2-5)计算: Emax=Sd/εcomb (2-5) 式中Emax—结构胶允许最高模量; Sd—结构胶设计应力(最大拉应力和剪应力); εcomb—热及风压引发的叠加应变。 2.3 模量的确定和选择 幕墙设计选用的结构密封胶,模量应介于式(2-5)、式(2-2)计算的最高模量和最低模量之间。为正确评定选用的结构密封胶,可在规定条件下按GB13477规定的试验方法测定结构密封胶相对伸长率和拉伸粘接强度,绘制出应力-应变曲线。在测试绘制应力-应变曲线时,试验条件(如结构密封胶接缝构造形状或周围的环境条件)应当修正,同规定的条件或预计的使用条件相关联。结合幕墙设计规范,应力-应变曲线就能评价推荐的结构密封胶是否适合该用途。对于一个具体的密封胶产品,模量已由密封胶制造厂给定,此时密封胶接缝尺寸设计,可按公式计算。 3 结束语 建筑密封胶的正确的接缝设计,合理的密封胶的选择,成功的接缝密封施工工艺是完成建筑接缝有效密封的完整的质量链,也是设计方、材料方和施工方共同的责任。使建筑密封胶真正发挥其功能,造就建筑富有的时代气息与韵律,真正体现人类的文明与进步。 参考文献: [1]黄应昌,昌正芹.弹性密封胶与胶粘剂[M].北京.化工工业出版社.2003. [2]陈远景.建筑工程施工工艺与新技术、新标准应用手册[M].北京:电子工业出版社.2002. [3]罗忆,张芹,刘忠伟.玻璃幕墙设计与施工[M].北京.中国建筑工业出版社.2005.

接缝设计是整个结构设计的组成部分。几乎任何建筑都有接缝,事实上,由于设计选材的不当,即使使用优质材料、精心施工也难以奏效。实践证明,满足主要功能要求,达到预期效果的成功接缝,主要是正确的设计和恰当的选材,在取舍时要充分考虑到接缝的自由运动位移并设置适应位移和环境要求的密封。

1选择密封胶的基本原则

1.1选择时应首先考虑密封胶的以下条件:①良好的防渗透性能;②良好的嵌填施工性能;③与接缝基材相容不污染,有稳定的粘接性能,不发生粘附破坏,在应力集中的边角区或其他局部区不剥离;④能承受接缝位移和随位移速率变形,经反复循环变形后保持并恢复原有性能和形状;⑤在受力变形中不发生内聚破坏;⑥在使用温度下不发生过度永久变形、不软化或发粘,也不发生硬化和过度脆化;⑦具有合理的使用寿命,足够的耐老化、耐气候性。

1.2依据接缝设计功能要求、位移量和接缝宽度,选择功能适用、经济合理、性能和位移能力满足要求的密封材料;当选择的密封材料不能满足接缝设计位移量时,应适当修改设计加大接缝宽度(增加用胶量),减少接缝相对位移,保证接缝的耐久密封。示例如下:

1.2.1混凝土屋面接缝

为防止屋面裂缝、上拱、女儿墙被挤出等结构破坏引起防水失效,混凝土屋面设定伸缩缝,若屋面构件长度20米,阳光直射温差可达80℃,伸缩位移计算值为16mm;当设定伸缩缝间隔距离为3m时,计算接缝的理论位移量约5mm;设定接缝宽度为25mm,所选用的密封胶至少具有±12.5%的位移能力。

1.2.2饰面砖外墙接缝

按规范要求设置饰面砖外墙伸缩缝(变形缝),用于控制构件基体因沉降、震动、温度和湿度变化等因素伸缩变形及位移运动。按每开间设置一道竖向伸缩缝,每层设一道水平伸缩缝,将接缝伸缩运动产生的位移控制在设计部位,伸缩缝的深度达到基体。保证接缝密封材料能够承受接缝位移,接缝宽度为15mm—25mm,接缝宽度简化的计算按W>△L/εδ计算。

其中W—缝宽;

△L—基体伸缩位移量;

ε—密封材料位移量;

δ—接缝施工误差,(一般取2mm)。

其中△L=L·а·△T

L—构件基本长度;

а—构件基体材料热膨胀系数(mm/℃·mm);

△T—使用温度范围,(一般选83℃)。

设混凝土构件基体热膨胀系数为10×10-6mm/℃·mm,长度为3m,△T为83℃,选用位移能力20%的密封胶,理论计算接缝宽度至少为:

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